水蒸汽和气体进入或泄出包装的途径有2种:渗透和泄漏。
渗透是指气体或水蒸汽从高浓度区进入表面,通过向材料的扩散,又从低浓度区的另一表面解吸。渗透的速度与包装材料的性质、结构、厚度、厚度均匀性、温度、湿度等有关,同时也与扩散剂的种类有关。渗透对于包装件来说有2种,一是穿通包装材料的正面渗透,另一是穿过包装件中包装材料结合处(如:封口部分)的侧边渗透。侧边渗透一般较小,往往容易被人们所忽视,但铝箔复合材料,由于正面渗透很小,侧边渗透一般不可忽视,对包装件的整体密封性有很大的影响。笔者曾取结构为PET12/AL7/PE50的铝箔复合膜制成袋,将充分干燥后的无水氯化钙封入袋中测量增重,历时一年,在50℃ RH100%的条件下,测得当封边宽度为8mm时复合膜的水蒸汽透过率为0.0014g/m2·24h,而当封边宽度为20mm时复合膜的水蒸汽透过率仅为0.0008g/m2·24h。由此可见侧边渗透对铝箔复合袋的影响。更进一步的实验结果表明,铝箔厚度在15μm以上时,铝箔复合袋的阻隔性,完全决定于封边宽度和封边质量。
泄漏是指水蒸汽或气体通过材料的裂缝、微孔或2种材料间的微小间隙而泄出或进入包装。泄漏的速度取决于泄漏孔隙的大小、包装件的压力、扩散剂的种类以及环境的温度、湿度等。泄漏一般有2种:压穿和漏封。压穿是指包装材料受外力的挤压而形成一个穿透的孔或裂纹,漏封是由于某些因素存在,使本应融熔结合的部位,没有封合。
铝箔复合材料在实际中还存在一种“半泄漏”,就是说在包装产品的成型、充填、热封、杀菌以及运输和销售过程中,虽然复合膜没有产生内外连通的穿孔泄漏现象,但其高阻隔层铝箔产生了折裂或针孔。“半泄漏”将严重影响包装件的整体密封性能,在包装工程中是一个不可忽略的因素。“半泄漏”一般有2种:一种是包装材料正面的“半泄漏”,另一种是包装件中热合处的“半泄漏”。正面的“半泄漏”严重影响包装件的整体密封性能,热合处铝箔压穿、压断和折裂的“半泄漏”,相当于封边宽度变窄,也将影响包装件的整体密封性能。
包装件的阻隔性是正面渗透、侧边渗透、正面“半泄漏”、热合处的“半泄漏”和泄漏的综合体现。铝箔复合材料作为一种极高阻隔性包装材料,其氧气透过率和水蒸汽透过率极小,普通塑料包装中可以忽略的侧边渗透、“半泄漏”等因素变得不能忽略,甚至会成为主要影响因素。同时铝箔是一种完全不同于塑料的金属材料,其强度低,基本上没有弹性和韧性。在热封、蒸汽灭菌、包装运输、销售过程中常常会出现铝箔阻隔层的压穿、压断和折裂等使其阻隔性能降低的问题。铝箔压穿、压断和折裂后,铝箔复合包装材料应从包装材料、包装、运输和销售全过程来考察其包装的密闭性。